Evolution, genetik och genteknik – ett nytt NTA-tema för högstadiet

Evolution, genetik och genteknik är ett nytt biologitema för högstadiet. Det är ett digitalt och interaktivt tema där eleverna får använda visualiseringsteknik för att utveckla sina kunskaper inom framför allt biologi. Temat är utvecklat i samarbete mellan NTA Skolutveckling, Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien (IVA), Visualiseringscenter C och Linköpings universitet.

Tema Evolution, genetik och genteknik är tänkt som ett komplement till den ordinarie undervisningen. Syftet är inte att vara ett heltäckande läromedel kring evolution, genetik och genteknik, utan att fokusera på de delar av evolutionen som har visat sig vara svåra för elever att förstå genom traditionell undervisning. Digitala laborationer bestående av simuleringar, interaktiva visualisering och modeller stärker elevernas lärande inom detta område.

I temat får eleverna arbeta interaktivt med digitala applikationer för att svara på frågor och lösa problem. De får lära sig att nästan alla celler innehåller samma DNA – men att de ändå kan utvecklas till olika typer av celler. De får arbeta med att kopiera DNA, översätta det till mRNA och till en stor mängd proteiner.

Evolutionsdelen av temat fokuserar på de centrala begreppen mutation och naturligt urval. När eleverna arbetar med den delen får de undersöka släktskap mellan olika arter och använda sina kunskaper för att lösa ett gentekniskt problem. De får möjlighet att reflektera kring etiska frågor som rör gentekniken och diskutera hur tekniken påverkar dem själva, samhället och världen i stort.

Temat är inbäddat i en ramberättelse som påminner om ett digitalt ”escaperoom”. Berättelsen handlar om en högstadieklass som är på skolbesök på ett laboratorium. Fyra av eleverna står i centrum och får vara med om ett äventyr som för handlingen i berättelsen framåt. I slutet av temat (och berättelsen) har eleverna getts möjlighet att lära sig om evolutionen, genetiken och gentekniken.

Ramberättelsen, illustration från Introduktionen av temat

Innehåll i temat Evolution, genetik och genteknik

Temat består av fem uppdrag där varje uppdrag innehåller 4–6 uppgifter. Till temat finns en digital lärarhandledning som tar upp generella aspekter av undervisning med digitala laborationer och visualiseringar. Den innehåller även specifika avsnitt med information inför varje uppdrag och uppgift.

Temauppdragens upplägg

• Berättelsen – ramar in och väcker intresse för temat.
• Elevuppgifterna – eleverna får testa sina kunskaper i frågequiz och i öppna frågor.
• Applikationerna – de interaktiva modeller och begreppsfilmer/texter som eleverna använder för att inhämta kunskap och lösa uppgifterna.
• Ordlistan – förklarar främmande ord och facktermer.
• Lärarhandledning – innehåller stöd för utförande, fakta, didaktiska tips, frågor att sammanfatta och diskutera kring samt tips om vad eleverna kan läsa/göra vidare.

Läraren har möjlighet att välja vilken svårighetsnivå som eleverna ska jobba på. Uppgifternas mål, utförandebeskrivning och elevuppgifter är trespråkig för eleverna: svenska engelska och arabiska.

Uppdrag 1
I uppdrag 1 får eleverna fundera över vad som kännetecknar liv, vilka olika typer av liv som finns och vilka celltyper som finns i levande organismer. Så småningom kommer eleverna fram till att allt liv innehåller DNA.

Exempel från uppdrag 1 i temats applikationer.

Uppdrag 2
Uppdrag 2 är mer omfattande och behandlar DNA som arvsmolekyl och hur arv förs vidare. Eleverna får en förklaring i hur DNA och kromosomer hänger samman för att sedan testa att kopiera DNA både till nytt DNA och till RNA. De får även översätta RNA till protein. Därefter ges exempel på olika proteiner, deras funktioner i cellen, och att proteinerna ger organismernas deras olika karaktärer. I uppdraget får eleverna även erfarenhet av att skilja mellan mitos och meios. Men vad har DNA för roll i evolutionen?

Exempel från uppdrag 2 i temats applikationer.

Uppdrag 3
I uppdrag 3 behandlas evolution genom naturligt urval. Här fokuseras främst på hur slump och sannolikhet samspelar. Eleverna får erfara att variationen är en slumpvis företeelse medan urvalet beror av sannolikheten att överleva. Det är bland annat dessa aspekter som har visat sig svårast att uppfatta och skilja åt i evolutionsundervisningen.

Exempel från uppdrag 3 i temats applikationer.

Uppdrag 4
I uppdrag 4 jobbar eleverna på olika sätt med ett interaktivt evolutionärt träd. Här är målet att eleverna ska förstå evolutionär tid, hur olika organismer är släkt och livets variation. Hela tiden poängteras att allt liv har något gemensamt, nämligen att det är DNA och samma genetiska kod som används. Uppdraget återknyter därmed främst till uppdrag 1 och 2, men även till uppdrag 3.

Exempel från uppdrag 4 i temats applikationer.

Uppdrag 5
I uppdrag 5 introduceras människan och hur man genom historien har kunnat utnyttja bioteknik och genteknik. Olika användningar av gentekniken diskuteras, både ur användbarhetssynpunkt och ur etiska och moraliska aspekter. Eleverna introduceras till ”gensaxen” Crispr-CAS9, och får använda sin kunskap om denna teknik för att avslöja ett antal experiment som planeras på labbet.

Exempel från uppdrag 5 i temats applikationer.

Temat har provats ut av lärare och elever

Uppdrag och uppgifter har kontinuerligt testats under hela utvecklingstiden. Under våren 2024 har hela använts och utprovats av lärare och elevgrupper.

Har du frågor om temat Evolution, genetik och genteknik? 

Mejla NTA Skolutvecklings utvecklingsstrateg Tina Häggholm på: tina.haggholm@ntaskolutveckling.se

Den 21 augusti arrangerar Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien (IVA) och NTA Skolutveckling ett digitalt seminarium om evolution, genetik och genteknik där temat presenteras. Läs mer här >>